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1、公共建筑设计原理 建筑与规划系,第一章 概论 第二章 空间与功能 第三章 形式美规律 第四章 公共建筑的总体环境布局 第五章 公共建筑的结构 第六章 公共建筑外部体型的艺术处理,第一章 概论,一、相关概念的介绍 1、建筑：有史以来，人类以简单的物质和技术手段建造巢穴，用来遮蔽风雨，抵御猛兽，这便是建筑的雏形。对于建筑，众说纷纭，有人认为建筑是空间，有人认为建筑是艺术，有人认为建筑是住人的机器等。各种说法莫衷一是。建筑 人工营造的，供人们进行生产、生活或其他活动的房屋或场所。2、公共建筑：人们进行社会生活的活动场所。,居住建筑住宅、公寓、宿舍 文教建筑幼儿园、中小学、图书馆、实验楼 医疗建筑医院
2、、门诊所、疗养院 商业建筑商店、商场 公 餐饮建筑餐馆、酒楼、食堂 建 共 观演建筑剧场、电影院、音乐厅 筑 建 办公建筑办公楼 的 筑 体育建筑体育馆、体育场、游泳馆 分 展览建筑美术馆、展览馆、博物馆 类 交通建筑车站、候机楼、码头。工业建筑厂房（车间、生活服务用房）农业建筑温室、饲养房,3、设计：一个把观念、发明、解决问题的方法以视觉方式表达出来，使之成为现实的活动过程。设计程序的三个过程：（1）观念、发明、解决问题的方法观念形成阶段；（2）视觉表达阶段；（3）把设计变为现实。4、公共建筑设计原理：所谓的建筑设计原理，便是把(真实的或意象的)原型落实到图像层面(设计过程)的方法体系。即在
3、平面构图、空间布局、组织以及立体构成等设计中应综合考虑和最终解决来自真实原型方面的诸如结构受力的安全性、使用功能的合理性以及营造过程的经济性和可行性等要求，同时，还要考虑精神意象方面的审美要求等。,二、建筑的基本构成要素 建筑的目的在于为人们的各种活动提供良好的环境，一个人一生的绝大部分时间都是在建筑有关的各种空间（室内、室外）中度过的，这就要求建筑物使用方便功能；同时也希望把房屋建造得尽可能美观一些，这就是说人对建筑除了物质的要求，还有精神的要求美观；要达到以上两方面的要求，不可不依赖物质技术条件的实现。因此，功能、美观、技术即成为建筑的三要素。,建筑是对阳光下的各种体量精确的、正确的和卓越
4、的处理。勒柯布西耶(法),第二章 空间与功能,一、形式解析 无论是一幢建筑物还是某个单一的建筑空间，总是呈现出一定的形式。当我们从“形式”的角度来观看建筑时，意味着我们想获知它的最基本的也是最主要的特征。可以说，形式这一概念包含了事物内在诸要素的结构、组织和存在方式。在丰富多样的建筑形态中，点、线、面、体四类是它们的原生元素。从几何学的角度来看，点又是其中最基本的元素。由点的移动生成线，再生成面，再生成体，每次移动都增加一个维度。,1、点：(1)一个点标出了空间中的一个位置。从概念上讲，它没有长、宽或深，因而它是静态的，无方向的，它是一个“非存在”。但是有集中性。(2)作为形式语汇中的基本要素
5、，一个点可以用来标志：一条线的两端 两线的交点 面或体的角上的线条相交处 一个范围的中心,（3）点在建筑设计中的作用 一个点可以用来标志一个范围或形成一个领域的中心。即使这个点从中心偏移时，它仍然具有视觉上的控制地位。在这种情况下，点常常代表着一种独立的垂直物，如方尖碑、纪念碑、雕塑或雕像以及塔楼等建筑实体。一个面积或体量较小的建筑实体也常常作为点元素来参与整体构图。由于孤立的物体(独立性)在视觉中具有超重性，因此，它在自由构图中往往作为一种平衡手段来应用。一个点也常常用来标志建筑物的转角或两端，以及两个线状建筑物的交叉点。实际上，我们常见的在建筑物的转角、两端和线状建筑物的交叉点上所凸出的某
6、些特殊处理，如穹顶、锥体或空框架等都是这种标志作用的体现。,2线 几何学认为，点的运动轨迹形成一条线。同点元素一样，线没有宽度和厚度，但它具有一定长度。具有一定长度的线段在空间中具有方向感，如水平、竖直或倾斜。在空间中处于水平或垂直方向的线体在视觉中呈现为一种静止和稳定的状态。而斜线则是平衡状态的偏离，因而具有运动和生长的特征。,在建筑设计中，线的作用很多，概括起来有下面几种典型的应用：一是联系和连接作用，如长廊和建筑内部的交通过道等。它是联系或连接两个领域、两个房间或两座建筑物时常用的要素；二是支撑作用，如建筑中的柱子、梁和网架的杆件等；三是装饰和描述作用，如暴露的柱子或空框架，它们表现了面
7、和体的轮廓，并给面或体以确定的形状。同时，线还可以描述一个面的外表质感特征。,3面：（1）一条线可以展开成一个面（不是沿自身的方）。从概念上讲，一个面有长度和宽度，但没有高度。（2）面的第一可以辨认的特征是形状，它是由形成面的外边缘的轮廓线确定的。（3）在可见的造型中，面可以起到限定体积界限的作用。,（4）因为作为视觉艺术的建筑，是专门处理形式和空间的三度体积问题，所以面在建筑设计的语汇中便成为一个关键的要素。（5）建筑中的每个面的属性（尺寸、形状、色彩、质感），以及它们之间的空间关系，将最终决定这些面限定的形式（即空间）所具有的视觉特征，以及它们所围起空间的“质量”。（6）在建筑设计中，常用
8、面的一般类型有：,1）顶面：顶面可以是屋顶面，这是建筑物对小气候因素的首要保护条件，也可以是顶棚面，这是建筑空间中的遮蔽构件。2）墙面：垂直的墙面是视觉上限定和围起空间的最积极的要素。3）地面：地面对于建筑形式提供有形的支承和视觉上的基面。地板面支持着我们在建筑之中的活动。,4体（1）一个面展开成体。从概念上讲，一个体有三个量度：长度、宽度和深度。（2）所有的体，可以分析和理解为由以下部分所组成：点（顶点），几个面在此相交；线（边缘），两面在此相交；面（表面），体的界限（3）体的形式是体的基本、可以辨认的特征。它是由面的形状和面之间的相互关系所决定的，这些面表示体的界限。,二、功能的把握 在做
9、方案设计的时候，首先要把握功能，满足使用要求。结构、设备之类工种，其实还是手段，其目的主要的还是功能。但是，功能也不能停留在概念上，而是要在搞清概念(各种关系)的基础上最终落实到造型，而且还要具有可行性。这里先举一些非建筑的其他造型设计的例子。,茶壶的造型，显然要从功能出发，其中左，由于嘴的高度不够，所以茶无法装满；中，由于嘴的口太高，所以倒茶时冲力不够，并且转动须很甚，不方便；右，这种造型之所以看得顺眼，有两个原因：一是造型本体，符合形式美法则；二是由于它满足了功能要求，所以大家都做这种形式，用这种形式，久而久之，习惯成自然，人们先有这种“印象”变成“要求”，就是所谓的“约定俗成”。,第二个
10、例子是痰盂：痰 盂的目的是口子要大，使人 吐得准；其次是万一被踢倒，里面的脏水也不易完全流到 外面。,三、空间的类型 由于空间的限定方式的不同，所以有各种不同的空间(性质)，大体说，可以分为下述七种类型：（一）围 这种空间给人的效果是比较封闭。由于人的行动多为水平方向的，所以觉得行动不够自由了。但反过来，却带有安定、私密之感，这就要看是否合乎你的需要了。围，指水平方向的围，上面还是空间，可以伸展到天际无穷远处，因此往往产生神奇之感。围合之物越高，越有封闭感、私密感、神奇感。如果围合物的高度低于人的眼睛的高度，则封闭感就很弱了，同时私密感、神奇感也就没有了。眼高，是围的高度的突变的衡量度。,（二
11、）覆盖 这种空间给人含蓄、暖昧之感，因为它只有顶界面，人可以自由地出入其间。这种空间的存在，一般要靠人的想象而产生，所以许多园林中往往采用这种空间形式，或者名日“亭”。从心理学上说，人的行为基本上以横向为主，那么这种水平方向的自由性，正符合美学上的自在、随机的特征。这种行为需要的满足，就升华为美的建筑形象。,（三）凸起 凸起的那一部分的平面，被限定出一个空间，这种空间同样是行为的一种想象，因为人是水平行走的，到边界处须上下向行动。这种空间对于人的行为和情态来说，具有显现性，因此如舞台、司令台、祭坛一类，都做成凸出的形式。从观念上说，又具有等级性，站在台上，“符号地”有“高人一等”之语义。,（四
12、）凹入 凹入的那一部分平面，被限定出一个空间，这种空间的存在，也同样有想象的成分。不过，凹入与凸起两者在情态上是不同的，凹入空间往往比较隐蔽、含蓄，两者正好一露一藏。这两种空间的限定度，随着凸起与凹进的高度而变。凸起(或凹入)越甚，越感到空间的被限定。,(五)架起 这种空间的限定，与凸起相似。它也可以理解为把凸起空间的下部解放出来。因此，从“人的活动空间”来说，被解放的下部空间，必须达到人能在其中通过的高度。显然，架起这种方式的限定度总是比较强烈的；而其下部空间往往不形成一个完整的空间，否则就变成“覆盖”。,(六)设立 这种空间与前面几个都不同，从图中可知，所谓设立，是一个物体设在中间(无论它
13、是实心的还是空心的)，空间的水平占有范围较小，因此它所限定的空间是在“设立物”的四周。这样，不但空间形成较为含蓄，而且空间的界是不稳定的，时大时小的。这种空间的范围随设立物本身的大小和强烈而定，也随人的心理感受而定。在这个空间范围内，其强弱是随着与“设立物”的距离而变，愈远离“设立物”，空间的被限定愈弱；反之则越强。一般的纪念碑所在的空间，多是这种空间。,(七)肌理变化 一个平面，既不凸起又不凹入，上无覆盖物，周围亦无“围”，要限定一个空间范围，则还可以利用地面上的图案、色彩或不同质地的材料(如地毯等)来限定出这种空间。,四、功能对于空间形式的规定性 凡是实体以外的部分都是空间，它匀质地分布和
14、弥散于实体之间，是无形的和不可见的，同时也是连续的和自由的。而建筑空间则是一类特殊的自由空间。当建筑师说要“建造一个空间”时，其实空间本来就在那儿。建筑师的所作所为，不过是从统一的和延续空间中划割出一部分而已。,“埏埴以为器，当其无，有器之用；凿户牖以为室，当其无，有室之用。故有之以为利，无之以为用”。道德经老子 这正表明，建筑，人要用的，不是别的，而是它的空间，如把建筑比作容器一种容纳人的容器，内容决定形式，在建筑中就是指建筑功能，要求与之相适应的空间形式。“有”（门、窗、墙、屋顶等）是一种手段，真正是靠虚的“无”的空间起作用的。,（一）功能对于单一空间形式的规定性 1、量的规定性：具有合适
15、的大小和容量足以容纳物品；2、形的规定性：具有合适的形状以适应盛放物品的要求；3、质的规定性：所围合的空间具有适当的条件（如温、湿度等）以防止物品受到损害或变质。,（二）功能对于多空间组合形式的规定性 1、走道式组合 特点：使用空间和交通联系空间明确分开，保证各使用房间安静，不受干扰，如宿舍、办公楼、医院、学校等。根据气候条件不同，可分为：,2、单元式组合 特点：以楼梯（竖向交通空间）连接各使用空间，集中、紧凑、易于保持安静和互不干扰、最适合于住宅的功能要求。,3、以大厅连接空间 特点：大厅成为大量人流的集散中心，通过它既可把人流分散到各主要空间，又可以把各主要使用空间的人流汇集于这个中心，使
16、大厅成为整个建筑的交通中枢。适用于火车站，图书馆等。,4、串联式组合 特点：把交通联系空间寓于使用空间之内，各主要使用空间关系紧密，并有良好的连贯性。适用于博览建筑。,5、以大空间为主体的组合 特点：其中有一大空间是建筑的主要功能所在，体量特别大，成为建筑物的主体和中心，其它各空间围绕这个中心来布置。如影院、体育馆。,6、高层建筑的空间组合 板式高层部分的平面形状为长方形，体型像板块状。塔式使用空间布置在外围，交通空间、设备管道等附属空间布置在中心。7、多种组合形式综合运用,五、公共建筑的空间组成 空间有着各种不同的类型，如自然空间与建筑空间。在建筑空间这一层面上，又可分为居住建筑空间与公共建
17、筑空间等；进而在每一类型空间的层面上，又可分为“目的空间”和“辅助空间”等；再进而将“目的空间”划分为居室、卧室或办公室、会议室、餐厅、商场等，供生活、工作、学习、娱乐之用的具有单一功能的使用空间。“辅助空间”也可再划分为楼电梯(厅)间、走道、过厅以及卫生间、贮藏间等为使用空间服务的一系列单元部分等等。如下表：,注：表中A、B、C、D等是指各种具有单一功能的使用空间。,其中，交通空间是至关重要的。确切地说，一幢建筑是否合用，除充分考虑使用空间的恰当位置以外，在很大程度上还反映在使用空间与交通联系空间之间的配置关系是否恰当，交通联系是否方便的问题（一般交通联系部分要求有适宜的高度、宽度和形状，流
18、线简单明确而不曲折迂回，能对人流活动起着明确的导向作用；应有良好的采光和照明）。一般地说，建筑的交通联系部分可分为水平交通空间、垂直交通空间、枢纽交通三种基本空间形式。,（一）空间组合中的水平交通 1、基本属于交通联系的过道、过厅和通廊，如办公、旅馆等走道，此类走道一般不应再设置其他功能要求的内容，以防止人流停滞而造成阻塞的后果。2、作为交通联系空间兼为其他服务的过道、过厅和通廊，如医院的宽形过道，可兼作候诊之用；或学校的过道可兼作课间休息的场所。3、各种功能综合使用的过道与厅堂，如陈列厅，要求满足观众在其中边看边走的功能。,公共建筑空间组合中的通道宽度与长度主要根据功能需要、防火规定及空间感
19、受来确定。一般公共建筑中专供通行的走道 B=1.5M以上；旅馆、办公 B=1.52M 学校 B=23M；医院 B=34M,（二）空间组合中的垂直交通 1、楼梯按楼梯的形式分：（1）直跑楼梯方向单一和贯通空间，丰富室内空间的通畅感，节奏感与导向感（2）双跑楼梯运用最广泛（3）三跑楼梯层高较高（4）旋转楼梯 在公共建筑中，基于防火疏散的需要，至少需设置两部楼梯，一主一次，主楼梯布置在枢纽空间，次要楼梯安排在相对隐蔽次要的地方，以辅助疏散人流。,楼梯的相关规定 1、墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距离即楼梯梯段宽度除应符合防火规范的规定外，供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征，
20、按每股人流为055+(00.15)m的人流股数确定，并不应少于两股人流。00.15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多的场所应取上限值。2、梯段改变方向时，扶手转向端处的平台最小宽度不应小于梯段宽度，并不得小于1.20m，当有搬运大型物件需要时应适量加宽。,3、每个梯段的踏步不应超过18级，亦不应少于3级。4、楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2m，梯段净高不宜小于2.20m。注：梯段净高为自踏步前缘(包括最低和最高一级踏步前缘线以外O30m范围内)量至上方突出物下缘间的垂直高度。5、楼梯应至少于一侧设扶手，梯段净宽达三股人流时应两侧设扶手，达四股人流时宜加设中间扶手。6、室内楼梯
21、扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于0.90m。靠楼梯井一侧水平扶手长度超过0.50m时，其高度不应小于1.05m。,楼梯踏步最小宽度和最大高度(m),楼梯按防烟火作用分为：防烟楼梯间、封闭楼梯间、室外疏散楼梯、敞开楼梯（1）防烟楼梯间 防烟楼梯间是指具有防烟前室和防排烟设施并与建筑物内使用空间分隔的楼梯间。其形式一般有带封闭前室或合用前室的防烟楼梯间，用阳台作前室的防烟楼梯间，用凹廊作前室的防烟楼梯间等。,防烟楼梯间,前室,走廊,封闭楼梯间,敞开楼梯,室外疏散楼梯,（2）封闭楼梯间楼梯间应靠外墙、直接天然采光和自然通风，不能直接天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间规定设置高层应设乙级防火门，向疏
22、散方向开启；多层设双向弹簧门首层直接对外出口，可将 走道和门厅等包括在楼梯间内形成扩大的封闭楼梯间，但应采用乙级防火门等防火措施与其它走道和房间隔开。,（3）室外疏散楼梯 楼梯及每层出口平台应用不燃烧材料制作。平台的耐火极限不应低于1小时。在楼梯周围2米范围内的墙上，除疏散门外，不应开设其他门窗洞口。疏散门应采用乙级防火门，且不应正对梯段。楼梯的最小净宽不应小于0.9米，倾斜角一般不宜大于45度，栏杆扶手高度不应小于1.1米。对于不需设防烟楼梯间的建筑室外疏散楼梯，其倾斜角度可不大于60度，净宽可不小于0.8m。,（4）敞开楼梯 敞开楼梯间是指建筑物内由墙体等围护构件构成的无封闭防烟功能，且与
23、其他使用空间相通的楼梯间。敞开楼梯间在低层建筑中广泛采用。由于楼梯间与走道之间无任何防火分隔措施，所以一旦发生火灾就会成为烟火蔓延的通道，因此，在高层建筑和地下建筑中不应采用。,2、坡道 特殊要求的建筑需设置坡道，如火车站的出站处。坡度一般为 815%，在人流集中处较为平缓常为612。3、电梯（1）按防火要求，应配置辅助的疏散楼梯；（2）每层出入口处应有足够的停留等候空间；（3）电梯宜成组排列于电梯厅内（不宜超过8部），电梯厅在公共建筑的位置宜便捷，通常在建筑的中心地带。,4、扶手电梯（自动扶梯）航空站、商场、地下铁站等交通建筑内，坡度为30左右，单股人流使用的宽度为810mm，每小时运送人数
24、50006000人，垂直方向升高速度2838m/min。与设置电梯相比具有以下优点：（1）随时上下，快速疏散人流；（2）不设机房和缓冲坑；（3）故障时可做一般楼梯使用。,(三)空间组合中的交通枢纽 公共建筑的主要入口部分是空间组合的咽喉要道,既是人流汇集的场所,又是空间环境设计的重点。如医院首层大厅挂号、划价、取药、候诊、导诊等。旅馆大厅办理入住退房手续、等候、接待、商务等。故交通枢纽的大厅的空间设计即为此类建筑的重点、难点、精点。,六、公共建筑的功能分区 根据不同类型的公共建筑对空间环境的要求不同，在对建筑进行空间组合时，反映在位置、朝向、采光及交通联系方面，应有主次之分。主要次要（主次分明
25、）对内对外（内外有别）动静（动静分区）,七、公共建筑的人流聚集与疏散（一）平面的、立体的人流组织（二）疏散的规范要求 1、公共建筑安全出口的数目不应少于两个，但符合下列要求的可设一个：（1）一个房间面积60平方米，且人数50人时，可设一个门；住于走道尽端的房间（托儿所、幼儿园除外）内由最远一点到房门口的直线距离不超过14米，且人数80人时，也可设一个向外开启的门，净宽1.4米。歌舞娱乐放映游艺场所的疏散出口不应少于个。当其建筑面积不大于20m2时，可设计个疏散出口。,（2）二、三层的建筑（医院、疗养院、托儿所、幼儿园除外）符合下表要求时，可设一个疏散楼梯。设置一个疏散楼梯的条件,2、民用建筑的
26、安全疏散距离（1）直接通向公共走道的房间门至最近的外部出口或封闭楼梯间的距离，应符合下表的要求。,安全疏散距离,疏散距离,楼梯间,袋形走道,疏散距离,(2)房间的门至最近的非封闭楼梯间的距离，如房间位于两个楼梯间之间时，应按上表减少5.00m；如房间位于袋形走道或尽端时，应按上表减少2.00m。楼梯间的首层应设置直接对外的出口，当层数不超过四层时，可将对外出口设置在离楼梯间不超过15m处。(3)不论采用何种形式的楼梯间，房间内最远一点到房门的距离，不应超过上表中规定的袋形走道两侧或尽端的房间从房门到外部出口或楼梯间的最大距离。,第三章 形式美规律,一、以简单的几何形状求统一 形状是形式的主要可
27、辨认特征，或者说是人们认识和辨别空间形式的基本条件。它是由物体的外轮廓或有限空间虚体的外边缘线或面所构成的。形状可分为具有一定几何关系的规则图形和不规则的自由图形。在所有的图形中，形状越简单、越有规则就越是容易使人感知和理解。同样地，基本的形状通过展开或旋转而形成有规则的和容易认知的基本形体。例如，圆可以形成球、圆锥和圆柱体；三角形可以形成棱锥和棱柱体；正方形可以形成棱锥和立方体等。这些形状和形体由于构成几何形状的要素之间具有严格的制约关系，从而给人以明确、肯定的感觉。,二、主从与重点 在一个有机统一的整体中，各组成部分是不能不加区别而一律对待的，它们应当有主与从的差别，有重点与一般的差别；有
28、核心与外围的差别。否则，排列整齐、平均分布、同等对待会流于松散单调而失去统一性。,在建筑设计领域中，从平面组合到立面处理，从内部空间到外部体形；从群体布局到细部装饰，为了达到统一应处理好主从关系。,三、均衡与稳定 1、通过理性活动作出合乎力学原理的推论：（1）沿中线两侧作对应处理，形成均衡图案；,（2）支点位于中点，左右两侧同形等量；（3）支点位于中点，左右两侧等量不同形；（4）左右两侧同形不等量，支点偏于一侧，形成不对称平衡；（5）左右两侧既不同形又不等量，支点偏于一侧，形成不对称平衡。,2、以对称的均衡达到统一,3、以不对称的均衡达到统一 由于功能、地形、建筑物性格等方面因素的限制，许多建
29、筑都不适合采用对称的形式，于是要达到平衡，就必须使各组成部分之间在重量感上相互制约。,4、动态均衡,四、对比与微差 对比与微差是反映和说明建筑物中同类性质和特性元素之间相似或相区别程度的一对构图范畴。对比与微差可以在尺寸和形式以及色彩、材料的表面特性处理、光影变化、室内照度等方面表现。对比是指性质相同但又存在明显差异，如大小、轻重、水平与垂直之间的关系。微差是指尺寸、形式和色彩等彼此区别不大的细微差别，它反映出一种性质和状态向另一种性质和状态转变的连续性的趋势。如形状从全等图形到相似图形，尺寸由大至中到小的变化，色彩由白到灰再到黑等渐变的趋势。,五、韵律与节奏（1）连续的韵律：以一种或几种要素
30、连续重复地排列，如钢琴键。（2）渐变的韵律：连续重复的要素按照一定的秩序或规律逐渐变化，如逐渐加长、变短、变宽、窗台窄等。（3）交错的韵律：连续重复的要素朴素交织、穿插、忽隐忽现而产生的韵律感。（4）起伏的韵律：保持连续变化的要素时起时伏，具有明显起伏变化的特征而形成的韵律感。,六、比例与尺度 建筑形式的第一性质是它的几何形状。因此，在建筑师的实际工作中，通常不仅考虑数量比值的相等，而且用几何直线来表现比例关系，也就是图形的几何相似性是表现比例的视觉依据。在图形相似的种类中最多和最常用的一种是矩形相似，当两个矩形的对角线平行或相互垂直时，那么这两个矩形是相似形。,以几何关系来分析建筑的比例，是
31、西方古典建筑常用的一种手段，具有确定比例关系的圆、正三角形、正方形以及12的长方形常被用来作为分析建筑比例的一种楷模。,比例：指要素本身、要素之间，要素与整体之间在度量上的一种制约关系。,尺度是指在一种事物与另外一种事物之间建立起的一种比较关系。,第四章 公共建筑的总体环境布局,思考题：1、室内外空间环境的关系如何？在处理室外空间时应考虑哪些问题？2、如何理解“因地制宜、因时制宜、因材致用”？3、室外环境布局的基本组成包括哪些内容？4、上述基本组成中，何者最为重要？为什么？5、室外环境的空间与建筑存在什么关系？请举例说明。6、室外环境的空间（室外场所）包括哪些类型？各适用于哪类建筑？7、在进行
32、室外绿化设计时，应考虑哪些因素？8、在处理室外空间环境的组合中，如何设置出入口？9、在进行室外空间设计时，为什么要充分考虑环境这一因素？如何考虑环境？,作业：根据所给的地形（见附图），运用“形式美法则”设计建筑总平面，并结合地形进行室外环境的空间设计。要求：1、表明建筑类型；2、出入口设置；3、室外环境布置。,第五章 公共建筑的结构,建筑是用结构来表达思想的科学性的艺术赖特。一、多层砌体结构 1、砌体结构是指由钢筋混凝土楼（屋）盖和用砖或其他块体砌筑的承重墙组成的结构体系。受力：板梁柱（承重墙）基础2、砌体结构的优缺点和应用范围（1）主要优点 a.主要承重结构(承重墙)是用砖(或其他块体)砌筑
33、而成的，便于就地取材。b.墙体既是围护和分隔的需要，又可作为承重结构。c.砌体结构的刚度较大。d.施工比较简单，进度快，技术要求低，施工设备简单。,（2）主要缺点 a.砌体强度比混凝土强度低得多，故建造房屋的层数一般不超过7层。b.砌体是脆性材料，抗压能力尚可，抗拉、抗剪强度都很低，抗震性能较差。c.多层砌体房屋一般宜采用刚性方案，故其横墙间距受到限制，不能获得较大的空间，故一般只能用于住宅、普通办公楼、学校、小型医院等民用建筑以及中小型工业建筑。,二、框架结构 框架是由梁和柱刚性连接的骨架结构。特点：强度高、防火性能好，整体性和刚度极强。（1）承重结构和围护完全分开。（2）墙除自重外，不承担
34、任何荷重，为分隔空间带来极大的灵活性，同时开窗也很灵活（开大窗、扁窗、带形窗等）受力：板次梁主梁柱基础,三、剪力墙结构 1、剪力墙的概念 建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时，这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。抗震规范定名为抗震墙。,2、特点(1)剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙，因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。(2)剪力墙结构体系的承载能力、整体性较好，比框架结构有更好的抗侧力能力，可建造较高的建筑物。(3)剪力墙的间距有一定限制，故不可能开间太大，灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。(4)剪力墙结构的楼盖结构一般采用平
35、板，可以不设梁，所以空间利用比较好，可节约层高。,四、筒体结构 当高层建筑结构层数多，高度大时，由平面抗侧力结构所构成的框架，剪力墙和框剪结构已不能满足建筑和结构的要求，而开始采用具有空间受力性能的筒体结构。1、筒体结构的基本特征是：水平力主要是由一个或多个空间受力的竖向筒体承受。筒体可以由剪力墙组成，也可以由密柱框筒构成。,2、筒体结构的类型(1)筒中筒结构由中央剪力墙内筒和周边外框筒组成；框筒由密柱(柱距3m)、高梁组成；(2)筒体框架结构，亦称框架核心筒结构，由中央剪力墙核心筒和周边外框架组成；(3)框筒结构；(4)多重筒结构；(5)成束筒结构；(6)多筒体结构。,五、大跨度结构体系 1
36、、从筒形拱到交叉拱 拱形结构包括旋、筒形拱、交叉拱、穹窿。,2、穹窿结构的发展,3、桁架结构 特点：（1）把原来的受弯构件 改变为受轴向力的构件；（2）充分利用三角形所 具有的刚性特点。,4、壳体结构 新型的空间薄膜结构，近代仿生学的发展，启示人们注意到自然界某些动植物由于具有合理的外形，从而可以较薄的外壳获得很大的强度，于是各种形式的壳体结构应运而生。自然界中的核桃、贝壳、海螺等。5、悬索结构特点：1、钢索不承受弯矩，钢材耐拉性发挥 最大效用，用材 少，结构自重轻。2、施工方便，期限 短。,6、网架结构 特点：刚性大、变形小，能较大地减轻自重，节省材料。,新型大跨度结构的特点：（1）跨度大，
37、可以覆盖巨大的室内空间；（2）矢高小，曲率平缓，可以经济有效地利用空间；（3）厚度薄，自重轻，大大节省材料；（4）形式多样，适合于各种不同形状的平面。,六、悬挑结构 特点：从支座向外延伸作远距离的悬挑，并用以当作屋面来覆盖空间。,七、其它结构形式1、帐蓬式结构 主要由撑杆、拉索、薄膜面层组成，为了把薄膜紧紧地张拉于空中，并利用它来覆盖空间或防雨、遮阳，必须一方面把薄膜面层上的若干点固定于地面，另一方面再把薄膜上另外若干点通过拉索紧紧地系于撑杆的顶端。特点：结构简单、重量轻、便于拆迁。,2、充气式结构 用塑料、涂层织物做成的气囊，充以空气后，利用气囊内外的压差，承受外力而形成的一种结构。,第六章
38、 公共建筑外部体型的艺术处理,建筑物的外部体型是怎样形成的呢？它不是凭空产生的，也不是由设计者随心所欲决定的，它应当是内部空间的反映，有什么样的内部空间，就必然会形成途径样的外部体型。如住宅建筑，小空间建筑，体量不大；如体育馆，大跨度大空间，自然体型上占有一定的分量。同时，建筑物的体型又是形成外部空间的手段，各种室外空间如街道、广场、庭院等，都是借建筑物的体型而形成的。建筑物的体型决不是一种独立自在的因素作为内部空间的反映，它必然要受制于内部空间；作为形成外部空间的手段，它又不可避免地受制于外部空间。,一、外部体型是内部空间的反映 内部空间包括它的形式、组合情况和功能，故建筑体型又间接反映出建
39、筑功能的特点。二、外部体型是建筑性格特征的表现 1、建筑的个性根植于功能；2、建筑的个性是设计者艺术意图的表现。,三、体量组合与立面处理（一）主次分明，有机结合 所谓主从分明就是指组成建筑体量的各要素不应平均对待，各自为政，而应当有主有次，宾主分明；所谓有机结合就是指各要素之间的连接应当巧妙、紧密、有秩序，而不是勉强地或生硬地凑在一起。1、古典建筑为了达到体量组合上的完整统一，在设计平面时常借助轴线引导来获得条理性和秩序。2、主体部分以其体量的高大和地位的突出而成为整体中的重点和核心，其它部分从属于主体，古典建筑多以这种方法达到主从分明的。,3、高耸的主体位于转角处，从属部分分别依附于主体，由
40、此而形成一个有机统一的整体。4、现代建筑体型组合的新概念、新手法。（二）体量组合的对比与变化 1、方向的对比与变化 2、形状的对比与变化 3、直与曲的对比与变化,（三）稳定与均衡的考虑 1、建立在砖石结构基础上的古代建筑，只有以下大上小，逐渐收分的形式才能保持稳定，并具安全感，如金字塔、柱式等、古塔。2、对称形式的均衡，可以给人以严谨，完整和庄严的感觉，但受到对称的限制，故功能有矛盾，适应性不强；非对称的均衡，可以给人以轻活泼的感觉，功能性较强。,（四）外轮廓线的处理 外轮廓线是反映建筑体型的一个重要方面。1、中国传统的建筑其轮廓线的变化极为丰富优美；2、古希腊建筑轮廓线的变化极为丰富优美；3
41、、在建筑的关键部位设置塔楼，获得优美轮廓线变化的需要。（五）比例与尺度的处理（六）虚实与凹凸的处理（七）墙面与窗的处理（八）关于色彩与质感的处理（九）装饰与细部的处理,四、常用的建筑形体设计方法1、几何体有机结合 建筑的形体由一个或多个平面几何形或立体几何体按某种几何关系结合，形成整体，这是利用平面几何学和立体几何学的原理进行建筑形体设计的一种方法，同时符合格式塔心理学的完形原理，即人们在视觉活动中，有追求诸如正方形、正三角形、圆形等等完形的心理趋向。按这种方法设计成的建筑形象具有形体完美的特点。,安藤忠雄设计的日本姬路文学馆是由两个边长为22.5m的立方体及一个半径为20m的圆柱体组成。两个
42、立方体以30度角相交叠，其中一个立方体被圆柱体部分地围合。建筑外部布置了水池、坡道、短墙等小品，是一个典型的几何体有机组合成建筑整体的例子。,2、单元体重复 单元体重复是一种以具有相同的建筑功能、形体体量、结构形式的独立的单位空间重复式地按一定秩序组成建筑整体的形体设计方法。单元在建筑整体中应是一个重要的、可以被明确辨认的组成体，它是建筑的主体空间单元集合成整体的方法，可以通过：联接、隔离、重合等手段。这种方法形成的建筑整体具有因重复而形成的韵律和节奏美。,北京中国国际展览中心，由四个边长63m的正方形“方盒子”单元体组成，单元体之间通过三个连接体相联系，形成一个一字型建筑群。每个单元体即一个
43、展览大厅，而连接体则为入口门厅，建筑形体既满足了功能及造价低廉的要求，同时表现出简洁、朴素、富于节奏感的特性。,3、加法与减法 以某种完整的几何形体（或称柏拉图体），如立方体、圆柱体、球体、圆锥体等原型为基础，通过增加或去掉一些建筑形体来进行设计的方法称作建筑造型的加法或减法。在加法中，通常通过拼接的方法，在原型上增加某种小体量的形体取得建筑整体形象，拼接上去的局部形体明显起着主导作用。如建筑史上的名作圆厅别墅，就是意大利建筑师帕拉第奥在第一个正立方体原型的基础上增加了门廊、台阶、穹顶等造型而形成的完美的建筑形象。在减法中，通常通过切割方法在原型上减少某些体量而获得建筑形体，尽管原型被减去某些
44、部分，但原形体仍起着主导视觉的作用。,建筑史上的名作圆厅别墅，就是意大利建筑师帕拉第奥在第一个正立方体原型的基础上增加了门廊、台阶、穹顶等造型而形成的完美的建筑形象。,巴黎德方斯大门是减法的范例，大门是在100m*100m*110m的立方体原型中间挖去另一个立方体，并对四边进行斜切而成的建筑形体。大门简洁、雄伟，给人以强烈的印象。,美国SOM建筑事务所设计的芝加哥西尔斯大厦是以正方柱体为原型，并将其划分成九个正方柱体，分别对其中七个正方柱体进行切割削减，形成结构合理、形象别致的超高层建筑设计。,4、格网控制法 指通过某种形状的平面网格控制建筑的平面生成，从而获得具有某种几何形状特征的建筑形体的
45、设计方法。网格可以认为是一组平行线与至少另一组平行线按某一角度相交而成。若两组等距平行线垂直相交，则形成正方形格网；若两组平行线不是垂直相交，则组成平行四边形格网；若三组平行线相交于共同的交点，则组成三角形格网。当建筑的平面以某种格网为基准进行设计时，建筑的立体造型常常充分表现格网的几何形状特征，从建筑的外形上可以看出格网的几何形状。此外，格网的交点往往与建筑结构柱网的柱位相一致，结构柱常常位于格网的交点上，这使得运用格网的设计在一开始便具有了结构的合理性。,5、均衡与对称 均衡与对称的形体设计方法是通过确立各个组成部分之间的直觉性或概念性的等量关系来创作建筑形体的设计手法。这种方法通常借助于
46、轴线作为控制线，来实现轴线两侧的组成部分的等量布局。对称是均衡的一种特殊形式。它指轴线两侧的建筑组成部分无论平面还是形体均完全相同，这样的例子不胜枚举。均衡则表现为轴线两侧的组成部分形状各不相同，但两边组成部分在平面面积或形体体积上却具有一种等量平衡感。均衡通常是凭借直觉来组织形体，当然有时对某侧的组成部分赋予附加价值或意义的时候，均衡又是借助于概念来衡量的。比如，当轴线一侧组成体虽然较另一侧要小得多，但它具有相当的重要性，并且形体完美且具有纪念意义时，它就能与另一侧虽然体积很大但并不重要的组成部分组成均衡的建筑形体。在这种方法中，辅助轴线不仅具有控制平衡与对称的作用并且可以沿着轴线把零散、独
47、立的建筑形体联系起来，轴线可以起到引导、指向的秩序性作用。,6、拼贴复合法 这种设计手法通常把一些建筑的局部形体按某种思想观念，或独特的关系组合成建筑的混合体；建筑的局部形体可能是历史上各种建筑的局部构件、或是现存的某些建筑片断、也可能是臆造出的怪异的形体。这些局部形体的组织法再也不是古典的形式美原则，并不要求协调均衡或优美，相反，冲突、破碎、凌乱、失稳、甚至丑陋成为追求的目标，建筑的整体形象显得杂乱而无规律。,日本建筑师隈研吾设计的M2，借用了一个巨大的爱奥尼柱式以及各种历史主义建筑的造型片断，并将它们生硬地组合，形成建筑整体。,7、动线设计法 所谓动线设计法，就是按照建筑内部使用者活动流线
48、来组织建筑空间和形体。这种设计方法通常应先确定人流路线的走向，即决定人流路线的形式，随后，建筑的平面布局及空间形体按流线形式设计组合。我国建筑师齐康设计的南京大屠杀遇难同胞纪念馆就是按参观人流的路线组织建筑室内外空间的例子。纪念馆的设计以及传统手法，不是采用中轴对称、空间序列及主体建筑的手法来渲染雄伟、庄严的气氛，相反，以广阔的场院为中心，参观路线环绕场院，沿着参观者的行进路线设置台阶、屋顶平台、雕塑墙、半地下的遗骨室、展览馆等建筑元素共同组成纪念馆整体，渲染了一种压抑、沉重的悲愤的气氛。在这一设计中，参观人流的动线：“北入口广场通向平台的台阶屋顶平台环绕场院的花岗石路面雕塑墙遗名墙遗骨室展览
49、馆”是整个纪念馆构成的核心。可以说，人流动线控制了建筑形体及空间的组织，动线是形成具有感染力的环境气氛的基础。,赖特设计的古根汉姆美术馆，在确定了参观人流的路线按螺旋形上升曲线布置的前提下，设计出沿坡道观看展览的展厅形式。,8、形状模式的选用 形状模式指某种特定的建筑布局结构形状，建筑的各部分通过某种形状组合成完整的建筑形体。以下举例说明四种形状模式。（1）鱼脊式 指一条象鱼脊式的带状辅助空间，将一连串使用空间联成一体的建筑形体布局。带状辅助空间通常情况下可以是交通空间，它在建筑形体上具有明显的表现，起着主导的作用，它可以是一条直线，也可以是一条弯曲的弧线。这种形式常适用于分支较多，各建筑使用
50、空间之间又具有横向联系的建筑类型。,日本中央大学多摩校园就是以一条公共活动空间将教室、图书馆、学生活动中心、体育馆等单体建筑联成一个校园整体建筑群。,法尔内斯别墅是从中心向外，有圆形、五角形及五个角上的方形相互套接所形成的复杂的建筑形体空间。,（2）同心式 同心式是指每一个完整的建筑单元依次连续套在下一个更大的单元之中，而各个单元具有共同的中心点。,（3）放射式 指建筑各组成部分以中心为原点向四面呈辐射状布局，形成建筑整体。这类建筑逐步形成有向心性和中心感，原点处常常是建筑的重要中心空间。日本江别市立大麻中学校舍是以出入口大厅为中心向四面辐射布局的范例。,美国加利福尼亚大学美术馆是旋转辐射式布
